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      課程介紹
         高考生物專題講坐:光合作用與細胞呼吸
      一,考綱要求:
      1.光合作用的基本過程(Ⅱ)。
      2.影響光合作用速率的環境因素(Ⅱ)。
      3.細胞呼吸(Ⅱ)。
      二,新課標全國卷一歷年真題考點分析:
      2010 2011 2012 2013 2014 2015
      選擇題3(6分)二氧化碳對光合作用影響 選擇題3(6分)礦質元素對光合作用影響,29題(9分)光照強度、二氧化碳濃度變化對C3、C5含量的影響。 29題(11分)種子萌發過程中物質變化。 29題(11分)種子萌發過程中物質變化。 選擇題2(6分)光照強度變化對光合作用過程影響。 29題(9分)探究不同光照處理對光合作用影響。
      三.專題學習指導思想:1著眼于專題知識網絡構建,使知識由點到線到面,建立知識內在的多維聯系,達到融會貫通。
      2.立足于應用,提高分析問題、解決問題的能力,達到觸類旁通。
      四.本專題命題特點及學習策略
      命題特點:⑴不回避對主干知識的重復考查;⑵題型多樣,實驗設計、裝置圖、表格、曲線,綜合考查考生知識綜合理解能力、圖文轉換能力、獲取信息能力、遷移應用能力等。
      學習策略:突出主干知識,構建知識體系,高考真題演練,題型分類例析,專題限時練習反饋。本專題命題特點及復習策略
      考點分類解析:考點2  細胞呼吸
      有氧呼吸和無氧呼吸的過程圖解及分析
      (1)過程圖解。
       (2)分析。
      ①有氧呼吸第一、二階段產生的[H]用于第三階段,與O2結合生成水;無氧呼吸第一階段產生的[H]用于第二階段,將丙酮酸還原為C2H5OH和CO2或乳酸。
      ②有氧呼吸中H2O既是反應物,又是生成物,且生成的H2O中的氧全部來自O2。
      ③不同生物無氧呼吸的產物不同,是由于催化反應的酶不同。
      C6H12O6(――→)2C2H5OH+2CO2+能量(少)
      C6H12O6(――→)2C3H6O3+能量(少)
      ④有氧呼吸中各元素的來源和去路:
       
       
       
      溫度、O2濃度、含水量對呼吸速率的影響及應用。(1)溫度

      (2)O2的濃度

       
       
       
       
       
      (3)CO2濃度
      從化學平衡角度分析,CO2濃度增加,呼吸速率下降。
      (4)含水量
      在一定范圍內,呼吸作用強度隨含水量的增加而增強,
      隨含水量的減少而減弱。應用:種子貯藏時要曬干
      降低細胞呼吸減少有機物的消耗
       
      糧油種子的貯藏條件是:低溫、低氧、干燥;
      果實蔬菜保鮮的條件:低溫、低氧、低濕。
      測定組織細胞呼吸速率和有關細胞呼吸方式的探究
      (1)裝置(如圖所示)  
                     
      (2)指標:細胞呼吸速率常用單位時間CO2釋放量或O2吸收量來表示。
      (3)原理:細胞呼吸作用吸收O2,釋放CO2,CO2被NaOH溶液吸收,使容器內氣體壓強減小,刻度管內的有色液滴左移,單位時間內液滴左移的體積即表示呼吸速率;裝置一測定的是O2的消耗量,裝置二測定的是CO2釋放量與O2消耗量的差值,從而可計算出CO2釋放量。在利用葡萄糖作為能源物質的條件下,有氧呼吸氣體體積不變,無氧呼吸氣體體積增加。
      (4)物理誤差的校正
      ①如果實驗材料是綠色植物,整個裝置應遮光處理,否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。
      ②如果實驗材料是種子,為防止微生物呼吸對實驗結果的干擾,應對裝置及所測種子進行消毒處理。
      ③為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差,應設置對照實驗,將所測的生物材料滅活
      (3)實驗結果分析
      裝置一 裝置二 結果
      紅色液滴左移 紅色液滴不動 只進行有氧呼吸
      紅色液滴不動 紅色液滴右移 只進行無氧呼吸
      紅色液滴左移 紅色液滴右移 既進行有氧呼吸又
      進行無氧呼吸
      (如將種子煮熟),其他條件均不變。
      質量分數為10%的NaOH溶液:吸收空氣中的二氧化碳,排除空氣中二氧化碳對實驗結果干擾。
      檢測二氧化碳:澄清石灰水變渾濁或溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃。
      檢測酒精:酸性重鉻酸鉀溶液變灰綠色??键c1   光合作用過程的分析
      光合作用過程圖解
       
       
       
       
       
       
       
       
      2.反應式及元素去向:
      3.光反應與暗反應的比較
        光反應 暗反應
      條件 必須在光下 有光、無光都可以
      場所 葉綠體類囊體薄膜 葉綠體基質
      物質
      轉化
      ①水的光解:2H2O光4[H]+O2②ATP的合成:ADP+Pi+光能(――→) ATP
      能量轉化 光能→ATP中活躍的化學能→有機物中穩定的化學能
      聯系 光反應為暗反應提供[H]、ATP,暗反應為光反應提供ADP和Pi,如圖所示:
       
       
       
      條件 曲線
      光照強度由強到弱、CO2供應不變
      光照強度由弱到強、CO2供應不變
      光照不變、CO2量由充足到不足
      光照不變、CO2量由不足到充足
      模型法分析影響因素驟變時物質量的變化:光照強度變化、二氧化碳濃度變化對C3、C5、(CH2O)、ATP、[H]含量的影響。
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
      2.解讀真正光合速率和凈(表觀)光合速率的曲線圖
      光合速率與呼吸速率的常用表示方法:
      項 目 常用表示方法
      真正光
      合速率
      O2產生(生
      成)速率
      CO2
      固定速率
      有機物產生
      (制造、生成)
      速率
      凈(表觀)
      光合速率
      O2釋放
      速率
      CO2
      吸收速率
      有機物積累
      速率
      呼吸
      速率
      黑暗中O2
      吸收速率
      黑暗中CO 有機物消耗
      速率
       
      2.光合速率與呼吸速率的關系:
      (1)綠色植物組織在黑暗條件下測得的數值表示呼吸速率。
      (2)綠色植物組織在有光的條件下,光合作用與細胞呼吸同時進行,測得的數值表示凈光合速率。
      (3)真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率。用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下:
      ①光合作用產生O2量=實測的O2釋放量+細胞呼吸消耗O2量
      ②光合作用固定CO2量=實測的CO2吸收量+細胞呼吸釋放CO2量
      ③光合作用產生的葡萄糖量=葡萄糖的積累量(增重部分)+細胞呼吸消耗的葡萄糖量
      3.光合速率與植物生長:
      (1)當凈光合速率>0時,植物因積累有機物而生長。
      (2)當凈光合速率=0時,植物不能生長。
      (3)當凈光合速率<0時,植物不能生長,長時間處于此種狀態,植物將死亡。
      (2)解讀
       
       
       
       
       
       
       
       
       
      1.色素的吸收光譜
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
      什么顏色玻璃鐘罩下,光合作用最強?什么顏色玻璃鐘罩下,最差?紅光最強,綠光最差。如果補充光照;紅光或藍紫光較較好
       
      ①光照強度(如圖所示)
      曲線分析:A點光照強度為0,此時只進行細胞呼吸,釋放CO2量表明此時的呼吸強度。
      AB段表明光照強度加強,光合作用逐漸加強,CO2的釋放量逐漸減少,有一部分用于光合作用;而到B點時,細胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用,即光合作用強度=細胞呼吸強度,稱B點為光補償點(植物白天的光照強度在光補償點以上,植物才能正常生長)。BC段表明隨著光照強度不斷加強,光合作用強度不斷加強,到C點以上不再加強了,稱C點為光飽和點。
      應用:陰生植物的光補償點和光飽和點比較低,
       
       
      (1)圖1中,①在一定范圍內,隨葉面積指數的增大,光合作用實際量和呼吸量均增加;②超過A點后,光合作用實際量不再隨葉面積指數的增加而增加,原因是葉片相互遮擋;③干物質的量=光合作用實際量-呼吸量。干物質的量為零時,即葉面積指數為D時,光合速率=呼吸速率。應用:適當間苗、修剪,合理施肥、澆水,避免徒長。封行過早,使中下層葉子所受的光照往往在光補償點以下,白白消耗有機物,造成不必要的浪費。
      2,CO2濃度:低濃度CO2,CO2是光合作用限制因子,直線的斜率(CE)受固定CO2酶的活性和酶量的限制,CE值越大,則表示在較低濃度下有較高的光合速率。當CO2達飽和點以上時,CO2已不再是光合作用限制因子,C5的再生速率成為限制因素。由于 C5再生速率直接受光反應產生的ATP和NADPH制約,故飽和階段的光合速率Pm反映光反應活性,受光反應限制。
      應用:“正其行,通其風”,溫室內充CO2,即提高CO2濃度,增加產量的方法
      a、b、c為CO2補償點,
      光合作用的CO2補償點隨光照強度的變化而變化,其變化規律是:光照弱時,光合速率降低比呼吸速率顯著,所以要求較高的CO2水平,才能維持光合等于呼吸,即CO2補償點高;光照強時,光合顯著大于呼吸,CO2補償點低。
      ad段限制光合作用的因子是 CO2濃度,hi段的光合速率從根本上反映了 光 (填“光”“暗”)反應活性。
      bg段的斜率小于ad段,是因為弱光下,光反應產生的 ATP、NADPH  較少,限制了暗反應。
      ③溫度(如圖所示)
      曲線分析:光合作用是在酶催化下進行的,溫度直接影響酶的活性。一般植物在10~35℃下正常進行光合作用,其中AB段(10~35℃)隨溫度的升高而逐漸加強,B點(35℃)以上光合酶活性下降,光合作用開始下降,50%左右光合作用完全停止。
      應用:冬天溫室栽培可適當提高溫度;夏天,溫室栽培可適當降低溫度。白天調到光合作用最適溫度,以提高光合作用:晚上適當降低溫室溫度,以降低細胞呼吸,保證有機物的積累。
      圖中,①在一定范圍內,光合速率和呼吸速率都會隨溫度的升高而增加;②細胞呼吸的最適溫度高于光合作用,所以超過20 ℃時,光合速率增加緩慢,但呼吸速率增加很快,且可判斷20 ℃時凈光合速率最大;③凈光合速率=光合速率-呼吸速率,即兩曲線之間的距離n代表了相應溫度下的凈光合速率,n=0時,光合速率=呼吸速率。
       
       
      分析光照強度、CO2濃度、溫度對光合速率綜合影響的變化曲線
      (2)多因子對光合作用速率影響的分析(如圖所示)
      曲線分析:P點時,限制光合速率的因素應為橫坐標所表示的因子,隨著因子的不斷加強,光合速率不斷提高。當到Q點時,橫坐標所表示的因素,不再是影響光合速率的因子,要想提高光合速率,可采取適當提高圖示中的其他因子的方法。
      應用:溫室栽培時,在一定光照強度下,白天適當提高溫度,增加光合酶的活性,提高光合速率,也可同時適當充加CO2,進一步提高光合速率。當溫度適宜時,可適當增加光照強度和CO2濃度以提高光合速率??傊?,可根據具體情況,通過增加光照強度,調節溫度或增加CO2濃度來充分提高光合速率,以達到增產的目的
      總結:光合作用在現實生活中
      ①提高農作物產量:延長光合作用時間、增大光合作用面積:合理密植  , 改變植物種植方式:輪作、間作、套作
      ②提高光合作用速度
      使用溫室大棚    使用農家肥、化肥   “正其行,通其風”  大棚中適當提高二氧化碳的濃度   補充人工光照
      1.光合速率的測定方法
       
      (1)條件:整個裝置必須在光下,光是植物進行光合作用的條件。
      (2)NaHCO3溶液作用:燒杯中的NaHCO3溶液保證了容器內CO2濃度的恒定,滿足了綠色植物光合作用的需求。
      (3)植物光合速率測定指標:植物光合作用釋放氧氣,使容器內氣體壓強增大,毛細管內的有色液滴右移。單位時間內有色液滴右移的體積即表示光合速率。
      光合作用實驗的設計技巧
      (1)實驗設計中必須注意三點
      ①變量的控制手段,如光照強度的大小可用不同功率的燈泡(或相同功率的燈泡,但與植物的距離不同)進行控制,不同溫度可用不同恒溫裝置控制,CO2濃度的大小可用不同濃度的CO2緩沖液調節。
      ②對照原則的應用,不能僅用一套裝置通過逐漸改變其條件進行實驗,而應該用一系列裝置進行相互對照。
      ③無論哪種裝置,在光下測得的數值均為“凈光合作用強度值”。
      (2)典型的方法
      ①“黑白瓶法”:用黑瓶(無光照的一組)測得的為呼吸作用強度值,用白瓶(有光照的一組)測得的為凈光合作用強度值,綜合兩者即可得到真光合作用強度值。
      ②梯度法:用一系列不同光照強度、溫度或CO2濃度的裝置,可探究光照強度、溫度或CO2濃度對光合作用強度的影響。
      1.發現  
      內容 時間  過程 結論 
      普里斯特 1771年  蠟燭、小鼠、綠色植物實驗 植物可以更新空氣  
       薩克斯  1864年 葉片遮光實驗 綠色植物在光合作用中產生淀粉  
      恩格爾曼  1880年 水綿光合作用實驗  葉綠體是光合作用的場所釋放出氧
      魯賓與卡門 1939年  同位素標記法  光合作用釋放的氧全來自水 
       
      化能合成作用
      自然界中少數種類的細菌,雖然細胞內沒有色素,不能進行光合作用,但是能夠利用體外環境中某些無機物氧化時釋放的能量來制造有機物,這種合成作用叫做化能合成作用。例如:硝化細菌、硫細菌、鐵細菌等少數種類的細菌。下圖為硝化細菌的化能合成作用
       
       ◎ 進行光合作用和化能合成作用的生物都是自養型生物;而只能利用環境中現成的有機物來維持自身生命活動的生物是異養型生物。
      1.葉綠體中色素提取和分離的流程
       
       
       
       
       
       
       
       
      2.葉綠體色素提取和分離實驗的異?,F象分析
      (1)提取液顏色淺的原因
      ①研磨不充分,色素未充分提取出來。
      ②稱取綠葉過少或加入95%的乙醇過多,色素濃度小。
      ③未加碳酸鈣或加入過少,色素分子部分被破壞。
      (2)色素帶呈弧形的原因是濾紙條未剪去兩角。
      (3)濾紙條上只有兩條色素帶,原因是使用的葉片中葉綠素被破壞或不含葉綠素。
      (4)濾紙條上看不見色素帶的原因
      ①忘記畫濾液細線。
      ②濾液細線接觸到層析液,且時間較長,色素全溶解到層析液中。
       
       
         高考生物專題講坐:光合作用與細胞呼吸
      一,考綱要求:
      1.光合作用的基本過程(Ⅱ)。
      2.影響光合作用速率的環境因素(Ⅱ)。
      3.細胞呼吸(Ⅱ)。
      二,新課標全國卷一歷年真題考點分析:
      2010 2011 2012 2013 2014 2015
      選擇題3(6分)二氧化碳對光合作用影響 選擇題3(6分)礦質元素對光合作用影響,29題(9分)光照強度、二氧化碳濃度變化對C3、C5含量的影響。 29題(11分)種子萌發過程中物質變化。 29題(11分)種子萌發過程中物質變化。 選擇題2(6分)光照強度變化對光合作用過程影響。 29題(9分)探究不同光照處理對光合作用影響。
      三.專題學習指導思想:1著眼于專題知識網絡構建,使知識由點到線到面,建立知識內在的多維聯系,達到融會貫通。
      2.立足于應用,提高分析問題、解決問題的能力,達到觸類旁通。
      四.本專題命題特點及學習策略
      命題特點:⑴不回避對主干知識的重復考查;⑵題型多樣,實驗設計、裝置圖、表格、曲線,綜合考查考生知識綜合理解能力、圖文轉換能力、獲取信息能力、遷移應用能力等。
      學習策略:突出主干知識,構建知識體系,高考真題演練,題型分類例析,專題限時練習反饋。本專題命題特點及復習策略
      考點分類解析:考點2  細胞呼吸
      有氧呼吸和無氧呼吸的過程圖解及分析
      (1)過程圖解。
       (2)分析。
      ①有氧呼吸第一、二階段產生的[H]用于第三階段,與O2結合生成水;無氧呼吸第一階段產生的[H]用于第二階段,將丙酮酸還原為C2H5OH和CO2或乳酸。
      ②有氧呼吸中H2O既是反應物,又是生成物,且生成的H2O中的氧全部來自O2。
      ③不同生物無氧呼吸的產物不同,是由于催化反應的酶不同。
      C6H12O6(――→)2C2H5OH+2CO2+能量(少)
      C6H12O6(――→)2C3H6O3+能量(少)
      ④有氧呼吸中各元素的來源和去路:
       
       
       
      溫度、O2濃度、含水量對呼吸速率的影響及應用。(1)溫度

      (2)O2的濃度

       
       
       
       
       
      (3)CO2濃度
      從化學平衡角度分析,CO2濃度增加,呼吸速率下降。
      (4)含水量
      在一定范圍內,呼吸作用強度隨含水量的增加而增強,
      隨含水量的減少而減弱。應用:種子貯藏時要曬干
      降低細胞呼吸減少有機物的消耗
       
      糧油種子的貯藏條件是:低溫、低氧、干燥;
      果實蔬菜保鮮的條件:低溫、低氧、低濕。
      測定組織細胞呼吸速率和有關細胞呼吸方式的探究
      (1)裝置(如圖所示)  
                     
      (2)指標:細胞呼吸速率常用單位時間CO2釋放量或O2吸收量來表示。
      (3)原理:細胞呼吸作用吸收O2,釋放CO2,CO2被NaOH溶液吸收,使容器內氣體壓強減小,刻度管內的有色液滴左移,單位時間內液滴左移的體積即表示呼吸速率;裝置一測定的是O2的消耗量,裝置二測定的是CO2釋放量與O2消耗量的差值,從而可計算出CO2釋放量。在利用葡萄糖作為能源物質的條件下,有氧呼吸氣體體積不變,無氧呼吸氣體體積增加。
      (4)物理誤差的校正
      ①如果實驗材料是綠色植物,整個裝置應遮光處理,否則植物的光合作用會干擾呼吸速率的測定。
      ②如果實驗材料是種子,為防止微生物呼吸對實驗結果的干擾,應對裝置及所測種子進行消毒處理。
      ③為防止氣壓、溫度等物理因素所引起的誤差,應設置對照實驗,將所測的生物材料滅活
      (3)實驗結果分析
      裝置一 裝置二 結果
      紅色液滴左移 紅色液滴不動 只進行有氧呼吸
      紅色液滴不動 紅色液滴右移 只進行無氧呼吸
      紅色液滴左移 紅色液滴右移 既進行有氧呼吸又
      進行無氧呼吸
      (如將種子煮熟),其他條件均不變。
      質量分數為10%的NaOH溶液:吸收空氣中的二氧化碳,排除空氣中二氧化碳對實驗結果干擾。
      檢測二氧化碳:澄清石灰水變渾濁或溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃。
      檢測酒精:酸性重鉻酸鉀溶液變灰綠色??键c1   光合作用過程的分析
      光合作用過程圖解
       
       
       
       
       
       
       
       
      2.反應式及元素去向:
      3.光反應與暗反應的比較
        光反應 暗反應
      條件 必須在光下 有光、無光都可以
      場所 葉綠體類囊體薄膜 葉綠體基質
      物質
      轉化
      ①水的光解:2H2O光4[H]+O2②ATP的合成:ADP+Pi+光能(――→) ATP
      能量轉化 光能→ATP中活躍的化學能→有機物中穩定的化學能
      聯系 光反應為暗反應提供[H]、ATP,暗反應為光反應提供ADP和Pi,如圖所示:
       
       
       
      條件 曲線
      光照強度由強到弱、CO2供應不變
      光照強度由弱到強、CO2供應不變
      光照不變、CO2量由充足到不足
      光照不變、CO2量由不足到充足
      模型法分析影響因素驟變時物質量的變化:光照強度變化、二氧化碳濃度變化對C3、C5、(CH2O)、ATP、[H]含量的影響。
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
      2.解讀真正光合速率和凈(表觀)光合速率的曲線圖
      光合速率與呼吸速率的常用表示方法:
      項 目 常用表示方法
      真正光
      合速率
      O2產生(生
      成)速率
      CO2
      固定速率
      有機物產生
      (制造、生成)
      速率
      凈(表觀)
      光合速率
      O2釋放
      速率
      CO2
      吸收速率
      有機物積累
      速率
      呼吸
      速率
      黑暗中O2
      吸收速率
      黑暗中CO 有機物消耗
      速率
       
      2.光合速率與呼吸速率的關系:
      (1)綠色植物組織在黑暗條件下測得的數值表示呼吸速率。
      (2)綠色植物組織在有光的條件下,光合作用與細胞呼吸同時進行,測得的數值表示凈光合速率。
      (3)真正光合速率=凈光合速率+呼吸速率。用O2、CO2或葡萄糖的量表示如下:
      ①光合作用產生O2量=實測的O2釋放量+細胞呼吸消耗O2量
      ②光合作用固定CO2量=實測的CO2吸收量+細胞呼吸釋放CO2量
      ③光合作用產生的葡萄糖量=葡萄糖的積累量(增重部分)+細胞呼吸消耗的葡萄糖量
      3.光合速率與植物生長:
      (1)當凈光合速率>0時,植物因積累有機物而生長。
      (2)當凈光合速率=0時,植物不能生長。
      (3)當凈光合速率<0時,植物不能生長,長時間處于此種狀態,植物將死亡。
      (2)解讀
       
       
       
       
       
       
       
       
       
      1.色素的吸收光譜
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
      什么顏色玻璃鐘罩下,光合作用最強?什么顏色玻璃鐘罩下,最差?紅光最強,綠光最差。如果補充光照;紅光或藍紫光較較好
       
      ①光照強度(如圖所示)
      曲線分析:A點光照強度為0,此時只進行細胞呼吸,釋放CO2量表明此時的呼吸強度。
      AB段表明光照強度加強,光合作用逐漸加強,CO2的釋放量逐漸減少,有一部分用于光合作用;而到B點時,細胞呼吸釋放的CO2全部用于光合作用,即光合作用強度=細胞呼吸強度,稱B點為光補償點(植物白天的光照強度在光補償點以上,植物才能正常生長)。BC段表明隨著光照強度不斷加強,光合作用強度不斷加強,到C點以上不再加強了,稱C點為光飽和點。
      應用:陰生植物的光補償點和光飽和點比較低,
       
       
      (1)圖1中,①在一定范圍內,隨葉面積指數的增大,光合作用實際量和呼吸量均增加;②超過A點后,光合作用實際量不再隨葉面積指數的增加而增加,原因是葉片相互遮擋;③干物質的量=光合作用實際量-呼吸量。干物質的量為零時,即葉面積指數為D時,光合速率=呼吸速率。應用:適當間苗、修剪,合理施肥、澆水,避免徒長。封行過早,使中下層葉子所受的光照往往在光補償點以下,白白消耗有機物,造成不必要的浪費。
      2,CO2濃度:低濃度CO2,CO2是光合作用限制因子,直線的斜率(CE)受固定CO2酶的活性和酶量的限制,CE值越大,則表示在較低濃度下有較高的光合速率。當CO2達飽和點以上時,CO2已不再是光合作用限制因子,C5的再生速率成為限制因素。由于 C5再生速率直接受光反應產生的ATP和NADPH制約,故飽和階段的光合速率Pm反映光反應活性,受光反應限制。
      應用:“正其行,通其風”,溫室內充CO2,即提高CO2濃度,增加產量的方法
      a、b、c為CO2補償點,
      光合作用的CO2補償點隨光照強度的變化而變化,其變化規律是:光照弱時,光合速率降低比呼吸速率顯著,所以要求較高的CO2水平,才能維持光合等于呼吸,即CO2補償點高;光照強時,光合顯著大于呼吸,CO2補償點低。
      ad段限制光合作用的因子是 CO2濃度,hi段的光合速率從根本上反映了 光 (填“光”“暗”)反應活性。
      bg段的斜率小于ad段,是因為弱光下,光反應產生的 ATP、NADPH  較少,限制了暗反應。
      ③溫度(如圖所示)
      曲線分析:光合作用是在酶催化下進行的,溫度直接影響酶的活性。一般植物在10~35℃下正常進行光合作用,其中AB段(10~35℃)隨溫度的升高而逐漸加強,B點(35℃)以上光合酶活性下降,光合作用開始下降,50%左右光合作用完全停止。
      應用:冬天溫室栽培可適當提高溫度;夏天,溫室栽培可適當降低溫度。白天調到光合作用最適溫度,以提高光合作用:晚上適當降低溫室溫度,以降低細胞呼吸,保證有機物的積累。
      圖中,①在一定范圍內,光合速率和呼吸速率都會隨溫度的升高而增加;②細胞呼吸的最適溫度高于光合作用,所以超過20 ℃時,光合速率增加緩慢,但呼吸速率增加很快,且可判斷20 ℃時凈光合速率最大;③凈光合速率=光合速率-呼吸速率,即兩曲線之間的距離n代表了相應溫度下的凈光合速率,n=0時,光合速率=呼吸速率。
       
       
      分析光照強度、CO2濃度、溫度對光合速率綜合影響的變化曲線
      (2)多因子對光合作用速率影響的分析(如圖所示)
      曲線分析:P點時,限制光合速率的因素應為橫坐標所表示的因子,隨著因子的不斷加強,光合速率不斷提高。當到Q點時,橫坐標所表示的因素,不再是影響光合速率的因子,要想提高光合速率,可采取適當提高圖示中的其他因子的方法。
      應用:溫室栽培時,在一定光照強度下,白天適當提高溫度,增加光合酶的活性,提高光合速率,也可同時適當充加CO2,進一步提高光合速率。當溫度適宜時,可適當增加光照強度和CO2濃度以提高光合速率??傊?,可根據具體情況,通過增加光照強度,調節溫度或增加CO2濃度來充分提高光合速率,以達到增產的目的
      總結:光合作用在現實生活中
      ①提高農作物產量:延長光合作用時間、增大光合作用面積:合理密植  , 改變植物種植方式:輪作、間作、套作
      ②提高光合作用速度
      使用溫室大棚    使用農家肥、化肥   “正其行,通其風”  大棚中適當提高二氧化碳的濃度   補充人工光照
      1.光合速率的測定方法
       
      (1)條件:整個裝置必須在光下,光是植物進行光合作用的條件。
      (2)NaHCO3溶液作用:燒杯中的NaHCO3溶液保證了容器內CO2濃度的恒定,滿足了綠色植物光合作用的需求。
      (3)植物光合速率測定指標:植物光合作用釋放氧氣,使容器內氣體壓強增大,毛細管內的有色液滴右移。單位時間內有色液滴右移的體積即表示光合速率。
      光合作用實驗的設計技巧
      (1)實驗設計中必須注意三點
      ①變量的控制手段,如光照強度的大小可用不同功率的燈泡(或相同功率的燈泡,但與植物的距離不同)進行控制,不同溫度可用不同恒溫裝置控制,CO2濃度的大小可用不同濃度的CO2緩沖液調節。
      ②對照原則的應用,不能僅用一套裝置通過逐漸改變其條件進行實驗,而應該用一系列裝置進行相互對照。
      ③無論哪種裝置,在光下測得的數值均為“凈光合作用強度值”。
      (2)典型的方法
      ①“黑白瓶法”:用黑瓶(無光照的一組)測得的為呼吸作用強度值,用白瓶(有光照的一組)測得的為凈光合作用強度值,綜合兩者即可得到真光合作用強度值。
      ②梯度法:用一系列不同光照強度、溫度或CO2濃度的裝置,可探究光照強度、溫度或CO2濃度對光合作用強度的影響。
      1.發現  
      內容 時間  過程 結論 
      普里斯特 1771年  蠟燭、小鼠、綠色植物實驗 植物可以更新空氣  
       薩克斯  1864年 葉片遮光實驗 綠色植物在光合作用中產生淀粉  
      恩格爾曼  1880年 水綿光合作用實驗  葉綠體是光合作用的場所釋放出氧
      魯賓與卡門 1939年  同位素標記法  光合作用釋放的氧全來自水 
       
      化能合成作用
      自然界中少數種類的細菌,雖然細胞內沒有色素,不能進行光合作用,但是能夠利用體外環境中某些無機物氧化時釋放的能量來制造有機物,這種合成作用叫做化能合成作用。例如:硝化細菌、硫細菌、鐵細菌等少數種類的細菌。下圖為硝化細菌的化能合成作用
       
       ◎ 進行光合作用和化能合成作用的生物都是自養型生物;而只能利用環境中現成的有機物來維持自身生命活動的生物是異養型生物。
      1.葉綠體中色素提取和分離的流程
       
       
       
       
       
       
       
       
      2.葉綠體色素提取和分離實驗的異?,F象分析
      (1)提取液顏色淺的原因
      ①研磨不充分,色素未充分提取出來。
      ②稱取綠葉過少或加入95%的乙醇過多,色素濃度小。
      ③未加碳酸鈣或加入過少,色素分子部分被破壞。
      (2)色素帶呈弧形的原因是濾紙條未剪去兩角。
      (3)濾紙條上只有兩條色素帶,原因是使用的葉片中葉綠素被破壞或不含葉綠素。
      (4)濾紙條上看不見色素帶的原因
      ①忘記畫濾液細線。
      ②濾液細線接觸到層析液,且時間較長,色素全溶解到層析液中。
       
       

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